被誉为探索物质材料微观结构的“超级显微镜”的中国散裂中子源又上新了。3月30日，中国科学院高能物理研究所在广东东莞举行国家重大科技基础设施中国散裂中子源二期工程启动会，二期工程建成后，装置研究能力将大幅提升，实验精度和效率将显著提高，可为探索科学前沿，解决国家重大需求和产业发展中的关键科学问题提供科技利器。
据悉，中国散裂中子源二期工程主要建设11台中子谱仪和实验终端，建成后中子谱仪数量将增加到20台，并新增国内首台缪子实验终端和高能质子实验终端。同时，加速器打靶束流功率将从一期的100千瓦设计指标提高到500千瓦。
中国散裂中子源二期工程总指挥王生介绍说，二期工程建成后，装置在同等时间内能产生更多中子，不仅能有效缩短实验时间，还能使实验分辨率更高，能够测量更小的样品、研究更快的动态过程。
“装置能力的大幅提升，有时候比从无到有建一个还要难。”王生坦言，二期工程第一个面临的挑战就是加速器，一次把加速器的设计功率提升五倍，在其他同类装置中是没有过的，“我们在一期工程设计之初就考虑了这些需求，并且做了技术预研。”
如今，中国散裂中子源二期工程已在关键技术预研方面取得重要进展，比如，国内首台高功率高梯度磁合金加载腔正式投入运行，P波段大功率速调管顺利通过验收，中子探测器、中子导管、中子极化器的研制也取得了突破……这些都为中国散裂中子源二期工程的成功建设奠定了坚实的技术基础。
中国散裂中子源自2018年完成国家验收、投入运行以来，注册用户已超过6000人，机时供不应求。截至目前，已完成1500余项(含港澳台地区及国外100余项)用户实验课题，涵盖了能源、物理、材料、工程等多个前沿交叉和高科技研发领域，在航空航天关键部件应力检测、锂离子电池、太阳能电池结构、稀土磁性、新型高温超导、功能薄膜、高强合金、芯片单粒子效应等重点领域取得了一批科技创新成果。
谈及大科学装置的应用情况，中国科学院高能物理研究所东莞研究部中子科学部副主任张俊荣举例说，中国散裂中子源对国产高铁车轮进行内部深度残余应力测量，给出了高铁车轮完整的应力数据，对高铁安全性和提速具有重要意义;通过实时原位测量，研究汽车锂电池的结构特征和锂离子在充放电循环过程中的输运行为，对锂电池性能提高提供重要数据支撑……
正是由于散裂中子源丰硕的成果产出和强烈的用户需求，二期工程得以快速立项并启动建设。记者了解到，二期工程初步设计概算于2024年1月9日获国家发展改革委批复，建设周期为5年9个月，即将于2029年建成。
作为粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施，中国散裂中子源为粤港澳大湾区建设综合性国家科学中心、打造国际科技创新中心提供了重要科技内核。中国散裂中子源二期工程将有力地推动粤港澳大湾区的原始创新能力，将和其他大科学装置形成集群优势，为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出贡献。
(责任编辑：韩梦晨)
